(57)【要約】【課題】複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得する。【解決手段】光源ユニット５１から出射されたＰ偏光の光束は、光ディスク１５で反射され、Ｓ偏光となってレンズ６１に入射する。そして、１／４波長板６２、６３では、いずれも、光軸の＋Ｘ側に入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、−Ｘ側に入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が与えられる。これにより、１／４波長板６３を介した信号光はＳ偏光、迷光はＰ偏光となり、偏光光学素子６４では信号光のみが透過する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光成分と迷光成分とが混在する光束から前記信号光成分を抽出する抽出光学系であって、
前記光束の光路上に配置され、前記光束を集光する集光光学素子と；
前記集光光学素子からの光束に対して、前記信号光成分の偏光状態と前記迷光成分の偏光状態とが互いに異なる偏光状態となるように、前記信号光成分及び前記迷光成分の少なくとも一方の偏光状態を変更する変更光学系と；
前記変更光学系からの光束から前記信号光成分を抽出する抽出素子と；を備える抽出光学系。
【請求項２】
前記変更光学系は、
前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線の一側にある領域に入射した光束と他側にある領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記一側にある領域に入射した光束及び前記他側にある領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する第１の変更光学素子と；
前記第１の集光位置と、該第１の集光位置よりも前記抽出素子側にある前記迷光成分の第３の集光位置と、の間に配置され、前記第１の変更光学素子と同じ光学特性を有する第２の変更光学素子と；を有することを特徴とする請求項１に記載の抽出光学系。
【請求項３】
前記変更光学系は、入射した光束に光学的位相差を付与することによって前記偏光状態を変更し、
前記第１の変更光学素子の前記一側にある領域に入射した光束に付与される光学的位相差と、前記第２の変更光学素子の前記他側にある領域に入射した光束に付与される光学的位相差との合計が、０及び１／２波長のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の抽出光学系。
【請求項４】
前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束に−１／４波長の光学的位相差を付与することを特徴とする請求項３に記載の抽出光学系。
【請求項５】
前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束に光学的位相差を付与しないことを特徴とする請求項３に記載の抽出光学系。
【請求項６】
前記変更光学系は、入射した光束の偏光方向を回転することによって前記偏光状態を変更し、
前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束の偏光方向を＋４５度回転し、前記他側にある領域に入射した光束の偏光方向を−４５度回転することを特徴とする請求項２に記載の抽出光学系。
【請求項７】
前記変更光学系は、
前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線によって互いに光学特性が異なる一側の第１領域と他側の第２領域とに分割され、前記第１領域に入射した光束と前記第２領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記第１領域に入射した光束及び前記第２領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する第１の変更光学素子と；
前記第１の集光位置と、該第１の集光位置よりも前記抽出素子側にある前記迷光成分の第３の集光位置と、の間に配置され、その光軸に直交し前記第１の変更光学素子における前記分割線と同じ方向に延びる分割線によって互いに光学特性が異なる一側の第１領域と他側の第２領域とに分割された第２の変更光学素子と；を有し、
前記第２の変更光学素子の第１領域が、前記第１の変更光学素子の第２領域と同じ光学特性を有し、前記第２の変更光学素子の第２領域が、前記第１の変更光学素子の第１領域と同じ光学特性を有することを特徴とする請求項１に記載の抽出光学系。
【請求項８】
前記変更光学系は、入射した光束に光学的位相差を付与することによって前記偏光状態を変更し、
前記第１の変更光学素子の前記第１領域に入射した光束に付与される光学的位相差と、前記第２の変更光学素子の前記第２領域に入射した光束に付与される光学的位相差との合計が、０及び１／２波長のいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の抽出光学系。
【請求項９】
前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、前記第２領域に入射した光束に−１／４波長の光学的位相差を付与することを特徴とする請求項８に記載の抽出光学系。
【請求項１０】
前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記第２領域に入射した光束に光学的位相差を付与しないことを特徴とする請求項８に記載の抽出光学系。
【請求項１１】
前記変更光学系は、入射した光束の偏光方向を回転することによって前記偏光状態を変更し、
前記第１の変更光学素子の前記第１領域に入射した光束の偏光方向の回転角と、前記第２の変更光学素子の前記第２領域に入射した光束の偏光方向の回転角との合計が、＋９０度及び−９０度のいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の抽出光学系。
【請求項１２】
前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束の偏光方向を＋４５度回転し、前記第２領域に入射した光束の偏光方向を−４５度回転することを特徴とする請求項１１に記載の抽出光学系。
【請求項１３】
前記第１の変更光学素子と前記第２の変更光学素子は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１４】
前記第２の集光位置と前記第３の集光位置との間に屈折率が１よりも大きな透明部材が更に配置されていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１５】
前記第１の変更光学素子と前記第２の変更光学素子と前記抽出素子は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１６】
前記第１の変更光学素子及び前記第２の変更光学素子は、それぞれ、前記集光光学素子の光軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項２〜１５のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１７】
前記第１の変更光学素子、前記第２の変更光学素子及び前記抽出素子は、それぞれ、プリズムの斜面上に設けられていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の抽出光学系。
【請求項１８】
前記各プリズムは、それぞれ一体化されていることを特徴とする請求項１７に記載の抽出光学系。
【請求項１９】
前記変更光学系は、
前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線の一側にある領域に入射した光束と他側にある領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記一側にある領域に入射した光束及び前記他側にある領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する変更光学素子と；
前記第１の集光位置に配置され、前記変更光学素子の前記一側にある領域からの光束を前記他側にある領域に向けて反射し、前記変更光学素子の前記他側にある領域からの光束を前記一側にある領域に向けて反射する反射部材と；を有することを特徴とする請求項１に記載の抽出光学系。
【請求項２０】
前記変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束に光学的位相差を付与しないことを特徴とする請求項１９に記載の抽出光学系。
【請求項２１】
前記変更光学素子と前記反射部材は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の抽出光学系。
【請求項２２】
前記第２の集光位置と前記第１の集光位置との間に屈折率が１よりも大きな透明部材が更に配置されていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の抽出光学系。
【請求項２３】
複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
光源と；
前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層で反射された反射光を信号光とし、前記複数の記録層のうち前記アクセス対象の記録層以外の記録層で反射された反射光を迷光とし、前記戻り光束から前記信号光を抽出する請求項２〜１８のいずれか一項に記載の抽出光学系と、を含む光学系と；
前記抽出光学系で抽出された前記信号光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項２４】
前記抽出光学系を構成する、集光光学素子と第１の変更光学素子との間に、前記集光光学素子の光軸に対して４５度傾斜した分岐光学素子を更に備え、
前記光源から出射された光束を前記分岐光学素子を介して前記集光光学素子に入射し、該集光光学素子からの光束を前記対物レンズに入射することを特徴とする請求項２３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
前記抽出光学系を構成する、第１の変更光学素子及び第２の変更光学素子における分割線は、それぞれトラッキング方向に対応する方向に延びていることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
光源と；
前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層で反射された反射光を信号光とし、前記複数の記録層のうち前記アクセス対象の記録層以外の記録層で反射された反射光を迷光とし、前記戻り光束から前記信号光を抽出する請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の抽出光学系と、を含む光学系と；
前記抽出光学系で抽出された前記信号光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置。
【請求項２７】
前記抽出光学系の抽出素子は、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記光源から前記対物レンズに向かう往路の光束と前記戻り光束とを分離するビームスプリッタであり、
前記抽出光学系の集光光学素子は、前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記往路の光束を略平行光にするカップリングレンズであることを特徴とする請求項２６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
前記抽出光学系の変更光学素子における分割線は、トラッキング方向に対応する方向に延びていることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、
請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；
前記光ピックアップ装置を構成する光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽出光学系、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、信号光成分と迷光成分とが混在する光束から信号光成分を抽出する抽出光学系、該抽出光学系を有する光ピックアップ装置、及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩及びデータ圧縮技術の向上に伴い、音楽、映画、写真及びコンピュータソフトなどの情報（以下「コンテンツ」ともいう）を記録するための媒体として、ＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクを情報記録の対象媒体とする光ディスク装置が普及するようになった。
【０００３】
ところで、コンテンツの情報量は、年々増加する傾向にあり、光ディスクの記録容量の更なる増加が期待されている。そこで、光ディスクの記録容量を増加させる手段の一つとして、記録層の多層化が考えられ、複数の記録層を有する光ディスク（以下「多層ディスク」ともいう）及び該多層ディスクをアクセス対象とする光ディスク装置の開発が盛んに行われている。
【０００４】
多層ディスクでは、記録層と記録層との間隔が広いと、球面収差の影響により目的とする記録層からの信号が劣化するおそれがあるため、記録層と記録層との間隔を狭くする傾向にある。しかしながら、記録層と記録層との間隔が狭くなると、いわゆる層間クロストークにより、多層ディスクからの戻り光束には、目的とする記録層での反射光（以下「信号光」ともいう）だけでなく、目的とする記録層以外の記録層での反射光（以下「迷光」ともいう）も高いレベルで含まれることとなり、再生信号のＳ／Ｎ比が低下するおそれがあった。
【０００５】
そこで、多層ディスクを再生するときに、層間クロストークを低減させる装置が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、検出器に入射する迷光成分を更に減少させるには、ピンホールの径を更に小さくする必要があるため、検出器に入射する信号光成分も減少するというという不都合があった。
【０００７】
【特許文献１】特許第２６２４２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、信号光成分と迷光成分とが混在する光束から信号光成分を効率良く抽出することができる抽出光学系を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第３の目的は、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、信号光成分と迷光成分とが混在する光束から前記信号光成分を抽出する抽出光学系であって、前記光束の光路上に配置され、前記光束を集光する集光光学素子と；前記集光光学素子からの光束に対して、前記信号光成分の偏光状態と前記迷光成分の偏光状態とが互いに異なる偏光状態となるように、前記信号光成分及び前記迷光成分の少なくとも一方の偏光状態を変更する変更光学系と；前記変更光学系からの光束から前記信号光成分を抽出する抽出素子と；を備える抽出光学系である。
【００１２】
これによれば、信号光成分と迷光成分とが混在する光束は集光光学素子で集光され、変更光学系により、信号光成分の偏光状態と迷光成分の偏光状態とが互いに異なる偏光状態となるように、信号光成分及び迷光成分の少なくとも一方の偏光状態が変更される。そして、抽出素子により変更光学系からの光束から信号光成分が抽出される。すなわち、信号光成分の偏光状態と迷光成分の偏光状態とに違いをもたせ、その違いを利用して信号光成分を抽出しているため、信号光成分と迷光成分とが混在する光束から信号光成分を効率良く抽出することが可能となる。
【００１３】
この場合において、請求項２に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系は、前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線の一側にある領域に入射した光束と他側にある領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記一側にある領域に入射した光束及び前記他側にある領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する第１の変更光学素子と；前記第１の集光位置と、該第１の集光位置よりも前記抽出素子側にある前記迷光成分の第３の集光位置と、の間に配置され、前記第１の変更光学素子と同じ光学特性を有する第２の変更光学素子と；を有することとすることができる。
【００１４】
この場合において、請求項３に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系が、入射した光束に光学的位相差を付与することによって前記偏光状態を変更する場合に、前記第１の変更光学素子の前記一側にある領域に入射した光束に付与される光学的位相差と、前記第２の変更光学素子の前記他側にある領域に入射した光束に付与される光学的位相差との合計が、０及び１／２波長のいずれかであることとすることができる。
【００１５】
この場合において、請求項４に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束に−１／４波長の光学的位相差を付与することとすることができる。なお、本明細書では、「＋１／４波長」は「＋１／４×（２ｎ＋１）波長」を含み、「−１／４波長」は「−１／４×（２ｎ＋１）波長」を含むこととする。ここで、ｎは自然数である。
【００１６】
上記請求項３に記載の抽出光学系において、請求項５に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束をそのまま透過させることとすることができる。なお、本明細書では、「＋１／２波長」は「＋１／２×（２ｎ＋１）波長」を含むこととする。ここで、ｎは自然数である。
【００１７】
上記請求項２に記載の抽出光学系において、請求項６に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系が、入射した光束の偏光方向を回転することによって前記偏光状態を変更する場合に、前記第１の変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束の偏光方向を＋４５度回転し、前記他側にある領域に入射した光束の偏光方向を−４５度回転することとすることができる。
【００１８】
上記請求項１に記載の抽出光学系において、請求項７に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系は、前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線によって互いに光学特性が異なる一側の第１領域と他側の第２領域とに分割され、前記第１領域に入射した光束と前記第２領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記第１領域に入射した光束及び前記第２領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する第１の変更光学素子と；前記第１の集光位置と、該第１の集光位置よりも前記抽出素子側にある前記迷光成分の第３の集光位置と、の間に配置され、その光軸に直交し前記第１の変更光学素子における前記分割線と同じ方向に延びる分割線によって互いに光学特性が異なる一側の第１領域と他側の第２領域とに分割された第２の変更光学素子と；を有し、前記第２の変更光学素子の第１領域が、前記第１の変更光学素子の第２領域と同じ光学特性を有し、前記第２の変更光学素子の第２領域が、前記第１の変更光学素子の第１領域と同じ光学特性を有することとすることができる。
【００１９】
この場合において、請求項８に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系が、入射した光束に光学的位相差を付与することによって前記偏光状態を変更する場合に、前記第１の変更光学素子の前記第１領域に入射した光束に付与される光学的位相差と、前記第２の変更光学素子の前記第２領域に入射した光束に付与される光学的位相差との合計が、０及び１／２波長のいずれかであることとすることができる。
【００２０】
この場合において、請求項９に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、前記第２領域に入射した光束に−１／４波長の光学的位相差を付与することとすることができる。
【００２１】
上記請求項８に記載の抽出光学系において、請求項１０に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記第２領域に入射した光束をそのまま透過させることとすることができる。
【００２２】
上記請求項７に記載の抽出光学系において、請求項１１に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系が、入射した光束の偏光方向を回転することによって前記偏光状態を変更する場合に、前記第１の変更光学素子の前記第１領域に入射した光束の偏光方向の回転角と、前記第２の変更光学素子の前記第２領域に入射した光束の偏光方向の回転角との合計が、＋９０度及び−９０度のいずれかであることとすることができる。
【００２３】
この場合において、請求項１２に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子は、前記第１領域に入射した光束の偏光方向を＋４５度回転し、前記第２領域に入射した光束の偏光方向を−４５度回転することとすることができる。
【００２４】
上記請求項２〜１２に記載の各抽出光学系において、請求項１３に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子と前記第２の変更光学素子は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることとすることができる。
【００２５】
上記請求項２〜１２に記載の各抽出光学系において、請求項１４に記載の抽出光学系の如く、前記第２の集光位置と前記第３の集光位置との間に屈折率が１よりも大きな透明部材が更に配置されていることとすることができる。
【００２６】
上記請求項２〜１２に記載の各抽出光学系において、請求項１５に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子と前記第２の変更光学素子と前記抽出素子は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることとすることができる。
【００２７】
上記請求項２〜１５に記載の各抽出光学系において、請求項１６に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子及び前記第２の変更光学素子は、それぞれ、前記集光光学素子の光軸に対して傾斜していることとすることができる。
【００２８】
上記請求項２〜１２に記載の各抽出光学系において、請求項１７に記載の抽出光学系の如く、前記第１の変更光学素子、前記第２の変更光学素子及び前記抽出素子は、それぞれ、プリズムの斜面上に設けられていることとすることができる。
【００２９】
この場合において、請求項１８に記載の抽出光学系の如く、前記各プリズムは、それぞれ一体化されていることとすることができる。
【００３０】
上記請求項１に記載の抽出光学系において、請求項１９に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学系は、前記集光光学素子で集光された前記信号光成分の第１の集光位置よりも前記集光光学素子側にある前記迷光成分の第２の集光位置と、前記第１の集光位置との間に配置され、その光軸に直交する分割線の一側にある領域に入射した光束と他側にある領域に入射した光束とが互いに異なる偏光状態となるように、前記一側にある領域に入射した光束及び前記他側にある領域に入射した光束の少なくとも一方の偏光状態を変更する変更光学素子と；前記第１の集光位置に配置され、前記変更光学素子の前記一側にある領域からの光束を前記他側にある領域に向けて反射し、前記変更光学素子の前記他側にある領域からの光束を前記一側にある領域に向けて反射する反射部材と；を有することとすることができる。
【００３１】
この場合において、請求項２０に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学素子は、前記一側にある領域に入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、前記他側にある領域に入射した光束に光学的位相差を付与しないこととすることができる。
【００３２】
上記請求項１９及び２０に記載の各抽出光学系において、請求項２１に記載の抽出光学系の如く、前記変更光学素子と前記反射部材は、屈折率が１よりも大きな透明部材を介して一体化されていることとすることができる。
【００３３】
上記請求項１９及び２０に記載の各抽出光学系において、請求項２２に記載の抽出光学系の如く、前記第２の集光位置と前記第１の集光位置との間に屈折率が１よりも大きな透明部材が更に配置されていることとすることができる。
【００３４】
請求項２３に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、光源と；前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層で反射された反射光を信号光とし、前記複数の記録層のうち前記アクセス対象の記録層以外の記録層で反射された反射光を迷光とし、前記戻り光束から前記信号光を抽出する請求項２〜１８のいずれか一項に記載の抽出光学系と、を含む光学系と；前記抽出光学系で抽出された前記信号光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置である。
【００３５】
これによれば、抽出光学系により、戻り光束に含まれる信号光の偏光状態と迷光の偏光状態とが互いに異なる偏光状態となるように、信号光及び迷光の少なくとも一方の偏光状態が変更され、戻り光束から信号光が抽出される。そして、光検出器により、抽出光学系で抽出された信号光が受光され、受光量に応じた信号が生成される。すなわち、信号光のみが光検出器に入射されるため、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。
【００３６】
この場合において、請求項２４に記載の光ピックアップ装置の如く、前記抽出光学系を構成する、集光光学素子と第１の変更光学素子との間に、前記集光光学素子の光軸に対して４５度傾斜した分岐光学素子を更に備え、前記光源から出射された光束を前記分岐光学素子を介して前記集光光学素子に入射し、該集光光学素子からの光束を前記対物レンズに入射することとすることができる。
【００３７】
上記請求項２３及び２４に記載の各光ピックアップ装置において、請求項２５に記載の光ピックアップ装置の如く、前記抽出光学系を構成する、第１の変更光学素子及び第２の変更光学素子における分割線は、それぞれトラッキング方向に対応する方向に延びていることとすることができる。
【００３８】
請求項２６に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに光束を照射し、前記光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、光源と；前記光源から出射された光束を前記複数の記録層のうちアクセス対象の記録層に集光する対物レンズと、前記光ディスクで反射され前記対物レンズを介した戻り光束の光路上に配置され、前記アクセス対象の記録層で反射された反射光を信号光とし、前記複数の記録層のうち前記アクセス対象の記録層以外の記録層で反射された反射光を迷光とし、前記戻り光束から前記信号光を抽出する請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の抽出光学系と、を含む光学系と；前記抽出光学系で抽出された前記信号光を受光し、受光量に応じた信号を生成する光検出器と；を備える光ピックアップ装置である。
【００３９】
この場合において、請求項２７に記載の光ピックアップ装置の如く、前記抽出光学系の抽出素子は、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記光源から前記対物レンズに向かう往路の光束と前記戻り光束とを分離するビームスプリッタであり、前記抽出光学系の集光光学素子は、前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光路上に配置され、前記往路の光束を略平行光にするカップリングレンズであることとすることができる。
【００４０】
上記請求項２６及び２７に記載の各光ピックアップ装置において、請求項２８に記載の光ピックアップ装置の如く、前記抽出光学系の変更光学素子における分割線は、トラッキング方向に対応する方向に延びていることとすることができる。
【００４１】
請求項２９に記載の発明は、複数の記録層を有する光ディスクに対して、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であって、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置を構成する光検出器の出力信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報の再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００４２】
これによれば、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を備えているため、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することができ、その結果として、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００４４】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３をスレッジ方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、エンコーダ２５、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク装置２０は多層ディスクに対応しているものとする。
【００４５】
前記光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、光束の入射側から順に、基板Ｍ0、記録層Ｌ0、中間層ＭＬ、記録層Ｌ1、基板Ｍ1を有している。また、記録層Ｌ0と中間層ＭＬとの間には金や誘電体などで形成された半透明膜ＭＢ0があり、記録層Ｌ1と基板Ｍ1との間にはアルミニウムなどで形成された反射膜ＭＢ1がある。中間層ＭＬには、照射される光束に対して透過率が高く、基板の屈折率に近い屈折率を有する紫外線硬化型の樹脂材料が用いられている。すなわち、光ディスク１５は片面２層ディスクである。なお、各記録層にはスパイラル状又は同心円状の案内用の溝を有するトラックが、それぞれ形成されている。そして、光ディスク１５は、記録層Ｌ0が記録層Ｌ1よりも光ピックアップ装置２３に近くなるように光ディスク装置２０にセットされる。そこで、光ディスク１５に入射した光束の一部は半透明膜ＭＢ0で反射され、残りは半透明膜ＭＢ0を透過する。そして、半透明膜ＭＢ0を透過した光束は反射膜ＭＢ1で反射される。ここでは、一例として、光ディスク１５はＤＶＤ系の情報記録媒体であるものとする。
【００４６】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５の２つの記録層のうちアクセス対象の記録層（以下「対象記録層」と略述する）にレーザ光を照射するとともに、光ディスク１５からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、一例として図３に示されるように、光源ユニット５１、カップリングレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、１／４波長板５５、対物レンズ６０、抽出光学系としての偏光光学系７０、集光レンズ５８、光検出器としての受光器ＰＤ、及び対物レンズ６０を駆動するための駆動系（フォーカシングアクチュエータＡＣ及びトラッキングアクチュエータ（図示省略））などを備えている。
【００４７】
上記光源ユニット５１は、光ディスク１５に対応する波長が約６６０ｎｍのレーザ光を発光する光源としての半導体レーザＬＤを含んで構成されている。なお、本実施形態では、光源ユニット５１から出射されるレーザ光の最大強度出射方向を＋Ｘ方向とする。また、一例として光源ユニット５１からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光束が出射されるものとする。
【００４８】
この光源ユニット５１の＋Ｘ側には、前記カップリングレンズ５２が配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。
【００４９】
前記偏光ビームスプリッタ５４は、カップリングレンズ５２の＋Ｘ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ５４は、入射する光束の偏光状態に応じてその反射率が異なっている。ここでは、偏光ビームスプリッタ５４は、一例としてＰ偏光に対する反射率が小さく、Ｓ偏光に対する反射率が大きくなるように設定されている。すなわち、光源ユニット５１から出射された光束の大部分は、偏光ビームスプリッタ５４を透過することができる。この偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側には、前記１／４波長板５５が配置されている。
【００５０】
この１／４波長板５５は、入射した光束に１／４波長の光学的位相差を付与する。１／４波長板５５の＋Ｘ側には、前記対物レンズ６０が配置され、１／４波長板５５を透過した光束を対象記録層に集光する。
【００５１】
前記偏光光学系７０は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で反射された戻り光束に含まれる対象記録層からの反射光を選択的に透過させる。この偏光光学系７０の構成については後述する。
【００５２】
前記検出レンズ５８は、偏光光学系７０の−Ｚ側に配置され、偏光光学系７０を透過した戻り光束を前記受光器５９の受光面に集光する。この受光器５９は、再生信号処理回路２８にてＲＦ信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号（光電変換信号）を生成するための複数の受光素子（又は受光領域）を含んで構成されている。
【００５３】
前記フォーカシングアクチュエータＡＣは、対物レンズ６０の光軸方向であるフォーカス方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。ここでは、便宜上、対象記録層が記録層Ｌ0のときのフォーカス方向に関する対物レンズ６０の最適位置を「第１レンズ位置」といい、対象記録層が記録層Ｌ1のときのフォーカス方向に関する対物レンズ６０の最適位置を「第２レンズ位置」ということとする。なお、対物レンズ６０が第２レンズ位置にあるときには、第１レンズ位置にあるときよりも、対物レンズ６０と光ディスク１５との間隔は狭くなる（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。
【００５４】
前記トラッキングアクチュエータ（図示省略）は、トラッキング方向に対物レンズ６０を微少駆動するためのアクチュエータである。
【００５５】
ここで、光ディスク１５からの戻り光束について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて説明する。
【００５６】
対象記録層が記録層Ｌ0のときには、一例として図４（Ａ）に示されるように、対物レンズ６０は前記第１レンズ位置に位置決めされる。これにより、光源ユニット５１から出射された光束は、対物レンズ６０によって記録層Ｌ0に集光される。そして、半透過膜ＭＢ0で反射された光束は信号光として対物レンズ６０に入射する。一方、半透過膜ＭＢ0を透過した光束は前記金属反射膜ＭＢ1で反射され、迷光として対物レンズ６０に入射する。
【００５７】
対象記録層が記録層Ｌ1のときには、一例として図４（Ｂ）に示されるように、対物レンズ６０は前記第２レンズ位置に位置決めされる。これにより、光源ユニット５１から出射された光束は、対物レンズ６０によって記録層Ｌ1に集光される。そして、金属反射膜ＭＢ1で反射された光束は信号光として対物レンズ６０に入射する。一方、半透過膜ＭＢ0で反射された光束は迷光として対物レンズ６０に入射する。
【００５８】
すなわち、対象記録層がいずれの記録層であっても、戻り光束には半透過膜ＭＢ0で反射された光束（以下「第１反射光」ともいう）と金属反射膜ＭＢ1で反射された光束（以下「第２反射光」ともいう）とが含まれることとなる。ここでは、対象記録層が記録層Ｌ0のときには、第１反射光が信号光であり、第２反射光が迷光である。一方、対象記録層が記録層Ｌ1のときには、第２反射光が信号光であり、第１反射光が迷光である。迷光成分は再生信号処理回路２８で各種信号を検出する際にＳ/Ｎ比を低下させる要因となるため、戻り光束に含まれる信号光成分を抽出する必要がある。
【００５９】
ここで、偏光光学系７０の構成について説明する。本実施形態では、一例として図３に示されるように、集光光学素子としてのレンズ６１、２つの１／４波長板（６２、６３）、及び抽出素子としての偏光光学素子６４を備えている。
【００６０】
レンズ６１は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｚ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で反射された戻り光束を集光する。ところで、半透過膜ＭＢ0と金属反射膜ＭＢ1とは、フォーカス方向に関して互いに離れているために、レンズ６１を透過した第１反射光束の集光位置と第２反射光束の集光位置とは一致せずに、レンズ６１の光軸方向に関して互いに離れることとなる。
【００６１】
本実施形態では、一例として図５（Ａ）に示されるように、対象記録層が記録層Ｌ0のときに、レンズ６１を透過した第２反射光束の集光位置をｆ+1とし、第１反射光束の集光位置をｆ0とする。また、一例として図５（Ｂ）に示されるように、対象記録層が記録層Ｌ1のときに、レンズ６１を透過した第２反射光束の集光位置をｆ0とし、第１反射光束の集光位置をｆ-1とする。すなわち、信号光の集光位置（第１の集光位置）をｆ0とし、対物レンズ６０との距離に関して、対象記録層よりも遠い位置にある記録層による迷光の集光位置（第２の集光位置）をｆ+1とし、対象記録層よりも近い位置にある記録層による迷光の集光位置（第３の集光位置）をｆ-1とする。さらに、以下では、レンズ６１の光軸の＋Ｘ側を領域１、−Ｘ側を領域２ともいう。
【００６２】
第１の変更光学素子としての前記１／４波長板６２は、レンズ６１の−Ｚ側であって、集光位置ｆ+1と集光位置ｆ0との間に配置されている（図５（Ａ）参照）。この１／４波長板６２は、一例として図６に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線６２ｄによって２つの領域（６２ａ、６２ｂ）に分割されている。ここでは、分割線６２ｄの＋Ｘ側を領域６２ａ、分割線６２ｄの−Ｘ側を領域６２ｂとする。領域６２ａは入射光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、領域６２ｂは入射光束に−１／４波長の光学的位相差を付与する。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、１／４波長板６２に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【００６３】
第２の変更光学素子としての前記１／４波長板６３は、１／４波長板６２の−Ｚ側であって、集光位置ｆ0と集光位置ｆ-1との間に配置されている（図５（Ｂ）参照）。この１／４波長板６３は、一例として図７に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線６３ｄによって２つの領域（６３ａ、６３ｂ）に分割されている。ここでは、分割線６３ｄの＋Ｘ側を領域６３ａ、分割線６３ｄの−Ｘ側を領域６３ｂとする。領域６３ａは入射光束に＋１／４波長の光学的位相差を付与し、領域６３ｂは入射光束に−１／４波長の光学的位相差を付与する。すなわち、１／４波長板６３は、１／４波長板６２と同じ光学特性を有している。この場合も、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、１／４波長板６３に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【００６４】
１／４波長板６２、６３としては、ツイストネマティック型液晶、サブ波長格子、及びフォトニック結晶などを用いることができる。
【００６５】
偏光光学素子６４は、１／４波長板６３の−Ｚ側に配置され、１／４波長板６３からの光束に含まれるＳ偏光成分のみを透過させる。
【００６６】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図８を用いて説明する。ここでは、便宜上、レンズ６１の光軸方向に関して、レンズ６１と集光位置ｆ+1との間の光路をＡ、集光位置ｆ+1と１／４波長板６２との間の光路をＢ、１／４波長板６２と集光位置ｆ0との間の光路をＣ、集光位置ｆ0と１／４波長板６３との間の光路をＤ、１／４波長板６３と集光位置ｆ-1との間の光路をＥ、集光位置ｆ-1と偏光光学素子６４との間の光路をＦ、偏光光学素子６４と検出レンズ５８との間の光路をＧとする。
【００６７】
光源ユニット５１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、カップリングレンズ５２で略平行光となり、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、１／４波長板５５で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に微小スポットとして集光される。光ディスク１５からの反射光（信号光＋迷光）は、往路とは反対回りの円偏光となり、戻り光束として対物レンズ６０で再び略平行光とされ、１／４波長板５５で往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）とされる。そして、この戻り光束は偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。
【００６８】
レンズ６１を介した戻り光束は、１／４波長板６２に入射する。レンズ６１と１／４波長板６２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。１／４波長板６２では、領域６２ａに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６２ｂに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与される。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれも右回りの円偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれも左回りの円偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光は右回りの円偏光のままであるが、信号光は左回りの円偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光は左回りの円偏光のままであるが、信号光は右回りの円偏光となる。
【００６９】
１／４波長板６２を介した戻り光束は、１／４波長板６３に入射する。１／４波長板６３では、領域６３ａに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６３ｂに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与される。これにより、１／４波長板６３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光はＳ偏光となり、迷光はＰ偏光となる。
【００７０】
１／４波長板６３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、１／４波長板６３からの光束に含まれるＳ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。
【００７１】
偏光光学素子６４を透過した戻り光束は、検出レンズ５８を介して受光器ＰＤで受光される。受光器ＰＤでは受光素子（又は受光領域）毎に光電変換され、各光電変換信号はそれぞれ再生信号処理回路２８に出力される。ここでは、戻り光束に含まれる信号光のみが受光器ＰＤで受光されるため、Ｓ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されることとなる。
【００７２】
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、前記受光器ＰＤの出力信号（複数の光電変換信号）に基づいて、サーボ信号（フォーカスエラー信号やトラックエラー信号など）、アドレス情報、同期情報及びＲＦ信号などを取得する。ここでは、受光器ＰＤからＳ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されるため、サーボ信号、アドレス情報、同期情報及びＲＦ信号などを精度良く取得することができる。例えば、図９（Ａ）に示されるように、フォーカスエラー信号のリニア部が従来（例えば図１０（Ａ）参照）よりも長くなり、位置ずれ量を精度良く検出することができる。なお、図９（Ａ）の縦軸は規格化されており、例えば、受光器がトラッキング方向に対応する方向の分割線によって２つの受光領域に分割され、各受光領域の出力信号をＳａ、Ｓｂとすると、図９（Ａ）の縦軸は（Ｓａ−Ｓｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）である。また、一例として図９（Ｂ）に示されるように、ＲＦ信号が含まれる和信号（複数の光電変換信号を加算した信号）についても、従来（例えば図１０（Ｂ）参照）よりも安定しているため、ＲＦ信号を精度良く取得することができる。なお、図９（Ｂ）の縦軸は正規化されており、和信号の最大値を１としている。また、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、中間層ＭＬの厚さが約９μｍであり、対物レンズのＮＡが約０．６５、レーザ光の波長が約６６０ｎｍのときのデータである。
【００７３】
ここで得られたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力され、アドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５や駆動制御回路２６などに出力される。さらに、再生信号処理回路２８は、ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。また、再生データに含まれるアドレス情報はＣＰＵ４０に出力される。
【００７４】
前記駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信号に基づいて、トラッキング方向に関する対物レンズ６０の位置ずれを補正するための前記トラッキングアクチュエータの駆動信号を生成する。また、駆動制御回路２６は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいて、対物レンズ６０のフォーカスずれを補正するための前記フォーカシングアクチュエータＡＣの駆動信号を生成する。ここで生成された各アクチュエータの駆動信号は光ピックアップ装置２３に出力される。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００７５】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５に記録するデータ（記録用データ）、及び光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００７６】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されている記録用データをバッファマネージャ３７を介して取り出し、データの変調及びエラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成する。ここで生成された書き込み信号はレーザ制御回路２４に出力される。
【００７７】
前記レーザ制御回路２４は、前記半導体レーザＬＤの発光パワーを制御する。例えば記録の際には、前記書き込み信号、記録条件、及び半導体レーザＬＤの発光特性などに基づいて、半導体レーザＬＤの駆動信号がレーザ制御回路２４にて生成される。
【００７８】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small
Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００７９】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、記録パワーや記録ストラテジ情報を含む記録条件、及び半導体レーザＬＤの発光特性などが格納されている。
【００８０】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００８１】
次に、上位装置９０からアクセス要求があったときの、光ディスク装置２０における処理について図１１を用いて簡単に説明する。図１１のフローチャートは、ＣＰＵ４０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【００８２】
上位装置９０から記録要求コマンド又は再生要求コマンド（以下、「要求コマンド」と総称する）を受信すると、図１１のフローチャートに対応するプログラムの先頭アドレスがＣＰＵ４０のプログラムカウンタにセットされ、処理がスタートする。
【００８３】
最初のステップ４０１では、所定の線速度（又は角速度）で光ディスク１５が回転するように駆動制御回路２６に指示するとともに、上位装置９０から要求コマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。
【００８４】
次のステップ４０３では、要求コマンドから指定アドレスを抽出し、その指定アドレスから、対象記録層が記録層Ｌ0であるか記録層Ｌ1であるかを特定する。
【００８５】
次のステップ４０５では、特定された対象記録層に関する情報を駆動制御回路２６などに通知する。
【００８６】
次のステップ４０９では、指定アドレスに対応する目標位置近傍に光スポットが形成されるように、駆動制御回路２６に指示する。これにより、シーク動作が行なわれる。なお、シーク動作が不要であれば、ここでの処理はスキップされる。
【００８７】
次のステップ４１１では、要求コマンドに応じて記録又は再生を許可する。
【００８８】
次のステップ４１３では、記録又は再生が完了したか否かを判断する。完了していなければ、ここでの判断は否定され、所定時間経過後に再度判断する。完了していれば、ここでの判断は肯定され、処理を終了する。
【００８９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって、処理装置が構成されている。なお、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態に係る光ピックアップ装置２３によると、光源ユニット５１から出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、カップリングレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、１／４波長板５５、及び対物レンズ６０を介して光ディスク１５の対象記録層に微小スポットとして集光される。光ディスク１５からの戻り光束（信号光＋迷光）は、往路と直交した直線偏光（ここではＳ偏光）となって偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１（集光光学素子）で収束光となり、１／４波長板６２（第１の変更光学素子）に入射する。１／４波長板６２では、領域６２ａに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６２ｂに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与される。１／４波長板６２を介した戻り光束は、１／４波長板６３（第２の変更光学素子）に入射する。１／４波長板６３では、領域６３ａに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６３ｂに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与される。これにより、１／４波長板６３を介した信号光はＳ偏光となり、迷光はＰ偏光となる。１／４波長板６３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４（抽出素子）に入射し、信号光のみが偏光光学素子６４を透過する。すなわち、戻り光束から信号光が抽出される。そして、偏光光学素子６４を透過した戻り光束は、検出レンズ５８を介して受光器ＰＤで受光される。この場合には、戻り光束に含まれる信号光のみが受光器ＰＤで受光されるため、Ｓ／Ｎ比の高い光電変換信号が出力されることとなる。従って、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得することが可能となる。
【００９１】
また、本実施形態によると、１／４波長板６２及び１／４波長板６３の分割線がトラッキング方向に対応する方向と一致しているため、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトしても、信号光と迷光とを精度良く分離することができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る光ディスク装置２０によると、Ｓ／Ｎ比の光電変換信号が光ピックアップ装置２３から出力されるため、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。従って、複数の記録層を有する光ディスクからの情報の再生を精度良く行うことができる。
【００９３】
また、上記実施形態において、一例として図１２に示されるように、１／４波長板６２と１／４波長板６３とを、屈折率が１を超える透明部材ＴＢを介して一体化しても良い。これにより、製造時に分割線６２ｄと分割線６３ｄとを容易に対向させることができる。そして、１／４波長板６２及び１／４波長板６３の位置決めが容易となる。すなわち、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。なお、この場合には、１／４波長板６２、６３は、透明部材ＴＢ上に形成する必要があるため、形成が容易なサブ波長格子やフォトニック結晶を用いるのが好ましい。
【００９４】
また、上記実施形態において、一例として図１３に示されるように、１／４波長板６２と１／４波長板６３を、屈折率が１を超える透明部材ＴＢを介して一体化するとともに、集光位置ｆ+1と１／４波長板６２との間及び１／４波長板６３と集光位置ｆ-1との間にも透明部材ＴＢを配置しても良い。これにより、集光位置ｆ+1と集光位置ｆ0との間隔、及び集光位置ｆ0と集光位置ｆ-1との間隔がいずれも上記実施形態の場合よりも長くなり、１／４波長板６２、６３に入射する戻り光束のビーム径が拡大する。そこで、例えば、光ディスク１５の中間層ＭＬの厚さが薄い場合であっても、１／４波長板６２、６３における分割線の位置合わせ精度の許容誤差を大きくすることができる。すなわち、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。なお、一例として透明部材ＴＢの屈折率が１．４６の場合についての、ビーム径と中間層ＭＬの厚さとの関係が図１４に示されている。
【００９５】
また、上記実施形態において、一例として図１５に示されるように、１／４波長板６２と１／４波長板６３と偏光光学素子６４とを一体化しても良い。この場合に、１／４波長板６２と１／４波長板６３と偏光光学素子６４とを屈折率が１を超える透明部材ＴＢを介して一体化するとともに、集光位置ｆ+1と１／４波長板６２との間にも透明部材ＴＢを配置しても良い。これにより、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。
【００９６】
また、上記実施形態において、１／４波長板６２、６３、偏光光学素子６４が、それぞれ個別のプリズム上に形成されていても良い。そして、一例として図１６に示されるように、各プリズムを一体化しても良い。この場合には、例えば誘電体多層膜を用いて１／４波長板６２、６３、偏光光学素子６４をプリズム上に形成することができる。
【００９７】
また、上記実施形態において、一例として図１７に示されるように、１／４波長板６２、６３、がそれぞれ傾斜しても良い。これにより、１／４波長板６２、６３を介した戻り光束に非点収差を付与することができ、フォーカスエラー検出に非点収差法を用いる場合には、非点収差を付与するためのレンズ（例えばシリンドリカルレンズ）が不要となる。すなわち、部品点数を削減することが可能となる。
【００９８】
また、上記実施形態において、一例として図１８に示されるように、１／４波長板６２、６３、をそれぞれ傾斜させるとともに、それらを透明部材ＴＢを介して一体化しても良い。
【００９９】
また、一例として図１９に示されるように、レンズ６１と１／４波長板６２との間に、分岐光学素子としての偏光分岐光学素子６６を配置し、光源ユニット５１から出射された光束を偏光分岐光学素子６６で反射し、レンズ６１で略平行光として前記１／４波長板５５に入射しても良い。これにより、前記カップリングレンズ５２と偏光ビームスプリッタ５４とが不要となり、光ピックアップ装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【０１００】
《１／４波長板反転》
なお、上記実施形態における偏光光学系７０を構成する前記１／４波長板６３を光軸を回転軸として１８０度回転させて配置しても良い。すなわち、前記分割線６３ｄの−Ｘ側を領域６３ａ、分割線６３ｄの＋Ｘ側を領域６３ｂとしても良い。なお、この場合には、１／４波長板６３を介した信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となるため、前記偏光光学素子６４では、Ｐ偏光成分が透過するように透過軸を９０度変える必要がある。
【０１０１】
この場合の偏光光学系７０の作用について図２０を用いて説明する。
【０１０２】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、１／４波長板６２に入射する。レンズ６１と１／４波長板６２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。１／４波長板６２では、領域６２ａに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６２ｂに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与される。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれも右回りの円偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれも左回りの円偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光は右回りの円偏光のままであるが、信号光は左回りの円偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光は左回りの円偏光のままであるが、信号光は右回りの円偏光となる。
【０１０３】
１／４波長板６２を介した戻り光束は、１／４波長板６３に入射する。１／４波長板６３では、領域６３ａに入射した光束に−１／４波長の光学的位相差が付与され、領域６３ｂに入射した光束に＋１／４波長の光学的位相差が付与される。これにより、１／４波長板６３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となる。
【０１０４】
ところで、１／４波長板をサブ波長光子やフォトニック結晶で構成する場合、有効領域が狭いほど容易に作成できる。そこで、例えば、１／４波長板６２、６３を、有効領域が信号光の有効ビーム径と略等しい径となるようにし、有効領域の外側の領域を透明部材で作成すると、有効領域からはみでた迷光は、１／４波長板６２、６３をそのまま透過するが、１／４波長板６３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、有効領域内を介した迷光と同様にＳ偏光である。
【０１０５】
１／４波長板６３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、１／４波長板６３からの光束に含まれるＰ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１０６】
《１／４波長板→１／２波長板》
また、上記実施形態における偏光光学系７０を構成する前記１／４波長板６２に代えて１／２波長板（１７２とする）を用い、前記１／４波長板６３に代えて１／２波長板（１７３とする）を用いても良い。
【０１０７】
１／２波長板１７２は、一例として図２１に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線１７２ｄによって２つの領域（１７２ａ、１７２ｂ）に分割されている。ここでは、分割線１７２ｄの＋Ｘ側を領域１７２ａ、分割線１７２ｄの−Ｘ側を領域１７２ｂとする。領域１７２ａは入射光束に１／２波長の光学的位相差を付与し、領域１７２ｂは入射光束をそのまま透過させる。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、１／２波長板１７２に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【０１０８】
１／２波長板１７３は、一例として図２２に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線１７３ｄによって２つの領域（１７３ａ、１７３ｂ）に分割されている。ここでは、分割線１７３ｄの＋Ｘ側を領域１７３ａ、分割線１７３ｄの−Ｘ側を領域１７３ｂとする。領域１７３ａは入射光束をそのまま透過させ、領域１７３ｂは入射光束に１／２波長の光学的位相差を付与する。すなわち、１／２波長板１７３の領域１７３ａは、１／２波長板１７２の領域１７２ｂと同じ光学特性を有し、１／２波長板１７３の領域１７３ｂは、１／２波長板１７２の領域１７２ａと同じ光学特性を有している。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、１／２波長板１７３に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【０１０９】
この場合の偏光光学系７０の作用について図２３を用いて説明する。
【０１１０】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、１／２波長板１７２に入射する。レンズ６１と１／２波長板１７２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。１／２波長板１７２では、領域１７２ａに入射した光束のみに１／２波長の光学的位相差が付与される。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれもＰ偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光はＰ偏光のままであるが、信号光はＳ偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光はＳ偏光のままであるが、信号光はＰ偏光となる。
【０１１１】
１／２波長板１７２を介した戻り光束は、１／２波長板１７３に入射する。１／２波長板１７３では、領域１７３ｂに入射した光束のみに１／２波長の光学的位相差が付与される。これにより、１／２波長板１７３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光はＳ偏光となり、迷光はＰ偏光となる。
【０１１２】
１／２波長板１７３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、１／２波長板１７３からの光束に含まれるＳ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１３】
《１／２波長板反転》
この場合に、上記１／２波長板１７３を光軸を回転軸として１８０度回転させて配置しても良い。すなわち、前記分割線１７３ｄの−Ｘ側を領域１７３ａ、分割線１７３ｄの＋Ｘ側を領域１７３ｂとしても良い。なお、この場合には、１／２波長板１７３を介した信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となるため、偏光光学素子６４では、Ｐ偏光成分が透過するように透過軸を９０度変える必要がある。
【０１１４】
この場合の偏光光学系７０の作用について図２４を用いて説明する。
【０１１５】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、１／２波長板１７２に入射する。レンズ６１と１／２波長板１７２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。１／２波長板１７２では、領域１７２ａに入射した光束のみに＋１／２波長の光学的位相差が付与される。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれもＰ偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光はＰ偏光のままであるが、信号光はＳ偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光はＳ偏光のままであるが、信号光はＰ偏光となる。
【０１１６】
１／２波長板１７２を介した戻り光束は、１／２波長板１７３に入射する。１／２波長板１７３では、領域１７３ａに入射した光束のみに１／２波長の光学的位相差が付与される。これにより、１／２波長板１７３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となる。
【０１１７】
ところで、１／２波長板をサブ波長光子やフォトニック結晶で構成する場合、有効領域が狭いほど容易に作成できる。そこで、例えば、１／２波長板１７２、１７３を、有効領域が信号光の有効ビーム径と略等しい径となるようにし、有効領域の外側の領域を透明部材で作成すると、有効領域からはみでた迷光は、１／２波長板１７２、１７３をそのまま透過するが、１／２波長板１７３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、有効領域内を介した迷光と同様にＳ偏光である。
【０１１８】
１／２波長板１７３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、１／２波長板１７３からの光束に含まれるＰ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１９】
《１／４波長板→旋光子》
なお、上記実施形態における偏光光学系７０を構成する前記１／４波長板６２に代えて旋光子（１８２とする）を用い、前記１／４波長板６３に代えて旋光子（１８３とする）を用いても良い。
【０１２０】
旋光子１８２は、一例として図２５に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線１８２ｄによって２つの領域（１８２ａ、１８２ｂ）に分割されている。ここでは、分割線１８２ｄの＋Ｘ側を領域１８２ａ、分割線１８２ｄの−Ｘ側を領域１８２ｂとする。領域１８２ａは入射光束の偏光方向を＋４５度回転させ、領域１８２ｂは入射光束の偏光方向を−４５度回転させる。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、旋光子１８２に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【０１２１】
旋光子１８３は、一例として図２６に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線１８３ｄによって２つの領域（１８３ａ、１８３ｂ）に分割されている。ここでは、分割線１８３ｄの＋Ｘ側を領域１８３ａ、分割線１８３ｄの−Ｘ側を領域１８３ｂとする。領域１８３ａは入射光束の偏光方向を＋４５度回転させ、領域１８３ｂは入射光束の偏光方向を−４５度回転させる。すなわち、旋光子１８３は、旋光子１８２と同じ光学特性を有している。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、旋光子１８３に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【０１２２】
この場合の偏光光学系７０の作用について図２７を用いて説明する。ここでは、便宜上、偏光方向（偏光方位）の角度は、Ｓ偏光の偏光方向を基準とする。従って、偏光方向が＋９０度及び−９０度の直線偏光はＰ偏光を意味している。
【０１２３】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、旋光子１８２に入射する。レンズ６１と旋光子１８２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。旋光子１８２では、領域１８２ａに入射した光束は偏光方向が＋４５度回転し、領域１８２ｂに入射した光束は偏光方向が−４５度回転する。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれも偏光方向が＋４５度の直線偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれも−４５度の直線偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光は＋４５度の直線偏光のままであるが、信号光は−４５度の直線偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光は−４５度の直線偏光のままであるが、信号光は＋４５度の直線偏光となる。
【０１２４】
旋光子１８２を介した戻り光束は、旋光子１８３に入射する。旋光子１８３では、領域１８３ａに入射した光束は偏光方向が＋４５度回転し、領域１８３ｂに入射した光束は偏光方向が−４５度回転する。これにより、旋光子１８３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光は０度の直線偏光、すなわちＳ偏光となり、迷光は＋９０度、もしくは−９０度の直線偏光、すなわちＰ偏光となる。
【０１２５】
旋光子１８３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、旋光子１８３からの光束に含まれるＳ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１２６】
《旋光子反転》
この場合に、上記旋光子１８３を光軸を回転軸として１８０度回転させて配置しても良い。すなわち、前記分割線１８３ｄの−Ｘ側を領域１８３ａ、分割線１８３ｄの＋Ｘ側を領域１８３ｂとしても良い。なお、この場合には、旋光子１８３を介した信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となるため、偏光光学素子６４では、Ｐ偏光成分が透過するように透過軸を９０度変える必要がある。
【０１２７】
この場合の偏光光学系７０の作用について図２８を用いて説明する。
【０１２８】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、旋光子１８２に入射する。レンズ６１と旋光子１８２との間の光路（ＡとＢ）では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光、すなわち９０度の直線偏光である。旋光子１８２では、領域１８２ａに入射した光束は偏光方向が＋４５度回転し、領域１８２ｂに入射した光束は偏光方向が−４５度回転する。これにより、光路Ｃの領域１では、信号光及び迷光はいずれも偏光方向が＋４５度の直線偏光となり、光路Ｃの領域２では、信号光及び迷光はいずれも−４５度の直線偏光となる。そして、光路Ｄの領域１では、迷光は＋４５度の直線偏光のままであるが、信号光は−４５度の直線偏光となる。また、光路Ｄの領域２では、迷光は−４５度の直線偏光のままであるが、信号光は＋４５度の直線偏光となる。
【０１２９】
旋光子１８２を介した戻り光束は、旋光子１８３に入射する。旋光子１８３では、領域１８３ａに入射した光束は偏光方向が−４５度回転し、領域１８３ｂに入射した光束は偏光方向が＋４５度回転する。これにより、旋光子１８３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、信号光は＋９０度、もしくは−９０度の直線偏光、すなわちＰ偏光となり、迷光は０度の直線偏光、すなわちＳ偏光となる。
【０１３０】
ところで、旋光子をサブ波長光子やフォトニック結晶で構成する場合、有効領域が狭いほど容易に作成できる。そこで、例えば、旋光子１８２、１８３を、有効領域が信号光の有効ビーム径と略等しい径となるようにし、有効領域の外側の領域を透明部材で作成すると、有効領域からはみでた迷光は、旋光子１８２、１８３をそのまま透過するが、旋光子１８３と偏光光学素子６４との間の光路（ＥとＦ）では、有効領域内を介した迷光と同様にＳ偏光である。
【０１３１】
旋光子１８３を介した戻り光束は、偏光光学素子６４に入射する。偏光光学素子６４では、旋光子１８３からの光束に含まれるＰ偏光成分のみが透過する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。すなわち、戻り光束に含まれる信号光が抽出される。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１３２】
また、前記光ピックアップ装置２３において、図２９に示されるように、前記検出レンズ５８及び受光器ＰＤを前記偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｚ側に配置するとともに、前記１／４波長板６２、６３、及び前記偏光光学素子６４に代えて、１／４波長板６７及びミラー６５を用いても良い。この場合には、前記偏光ビームスプリッタ５４と前記レンズ６１と１／４波長板６７とミラー６５とから偏光光学系７０が構成されることとなる。
【０１３３】
１／４波長板６７は、レンズ６１の−Ｚ側であって、集光位置ｆ+1と集光位置ｆ0との間に配置されている。この１／２波長板６７は、一例として図３０に示されるように、Ｙ軸方向に延びる分割線６７ｄによって２つの領域（６７ａ、６７ｂ）に分割されている。ここでは、分割線６７ｄの＋Ｘ側を領域６７ａ、分割線６７ｄの−Ｘ側を領域６７ｂとする。領域６７ａは入射光束に＋１／２波長の光学的位相差を付与し、領域６７ｂは入射光束に光学的位相差を付与しない。なお、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトすると、１／２波長板６７に入射する戻り光束は、トラッキング方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）にシフトする。
【０１３４】
１／２波長板６７としては、ツイストネマティック型液晶、サブ波長格子、及びフォトニック結晶などを用いることができる。
【０１３５】
ミラー６５は、集光位置ｆ0に配置されている。このミラー６５は、１／２波長板６７の領域６７ａからの光束を領域６７ｂに向けて反射し、１／２波長板６７の領域６７ｂからの光束を領域６７ａに向けて反射する。
【０１３６】
この場合の偏光光学系７０の作用について図３１及び図３２を用いて説明する。ここでは、便宜上、レンズ６１の光軸方向に関して、偏光ビームスプリッタ５４から集光位置ｆ+1に向かう光路をＡ、集光位置ｆ+1から１／２波長板６７に向かう光路をＢ、１／２波長板６７から集光位置ｆ0に向かう光路をＣ、集光位置ｆ0から１／２波長板６７に向かう光路をＤ、１／２波長板６７から集光位置ｆ+1に向かう光路をＥ、集光位置ｆ+1から偏光ビームスプリッタ５４に向かう光路をＦ、偏光ビームスプリッタ５４から検出レンズ５８に向かう光路をＧとする。また、図３２における「Ｐ」はＰ偏光を意味し、「Ｓ」はＳ偏光を意味する。
【０１３７】
偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ方向に反射された戻り光束は、レンズ６１で集光される。レンズ６１を介した戻り光束は、１／２波長板６７に入射する。光路Ａ及び光路Ｂでは、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光である。１／２波長板６７では、領域６７ａに入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差が付与され、領域６７ｂに入射した光束には光学的位相差が与えられない。これにより、光路Ｃの第１領域では、信号光及び迷光はいずれもＰ偏光となり、光路Ｃの第２領域では、信号光及び迷光はいずれもＳ偏光となる。
【０１３８】
そして、１／２波長板６７からの光束はミラー６５に入射する。ミラー６５は、１／２波長板６７の領域６７ａからの光束を領域６７ｂに向けて反射し、１／２波長板６７の領域６７ｂからの光束を領域６７ａに向けて反射する。これにより、光路Ｄの第１領域では、迷光はＰ偏光のままであるが、信号光はＳ偏光となる。また、光路Ｄの第２領域では、迷光はＳ偏光のままであるが、信号光はＰ偏光となる。
【０１３９】
ミラー６５で反射された戻り光束は、１／２波長板６７に入射する。すなわち、１／２波長板６７では、領域６７ａに入射した光束に＋１／２波長の光学的位相差が付与され、領域６７ｂに入射した光束には光学的位相差が与えられない。これにより、光路Ｅ及び光路Ｆでは、信号光はＰ偏光となり、迷光はＳ偏光となる。
【０１４０】
１／２波長板６７からの光束は、レンズ６１を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４では、Ｐ偏光成分のみがそのまま透過し、検出レンズ５８に入射する。これにより、光路Ｇにおける光束は信号光のみとなる。従って、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。そして、部品点数が減少し、光ピックアップ装置を小型化することができる。
【０１４１】
また、この場合において、図３３に示されるように、前記カップリングレンズ５２を前記偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側に配置しても良い。これにより、戻り光束に対して前記カップリングレンズ５２が前記レンズ６１と同等の機能を有することとなる。すなわち、ここでは、前記偏光ビームスプリッタ５４と前記カップリングレンズ５２と１／４波長板６７とミラー６５とから偏光光学系７０が構成されることとなる。この偏光光学系７０の作用は、図３４及び図３５に示されるように、前述した図２９における偏光光学系７０の作用と同様であり、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。そして、部品点数が更に減少し、光ピックアップ装置を更に小型化することができる。
【０１４２】
また、変更光学素子６７の分割線がトラッキング方向に対応する方向と一致しているため、対物レンズ６０がトラッキング方向にシフトしても、信号光と迷光とを精度良く分離することができる。
【０１４３】
また、図２９及び図３３における偏光光学系７０において、前記１／２波長板６７と前記ミラー６５を一体化しても良い。この場合に、前記１／２波長板６７と前記ミラー６５を屈折率が１を超える前記透明部材ＴＢを介して一体化しても良い。これにより、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。
【０１４４】
また、図２９及び図３３における偏光光学系７０において、集光位置ｆ+1と集光位置ｆ0との間に屈折率が１よりも大きな前記透明部材ＴＢを配置しても良い。これにより、組み立て工程及び調整工程を簡略化することが可能となる。
【０１４５】
また、図２９及び図３３における偏光光学系７０では、反射部材としてミラー６５を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えばプリズムを用いても良い。要するに、前記１／２波長板６７の領域６７ａからの光束を領域６７ｂに向けて反射し、前記１／２波長板６７の領域６７ｂからの光束を領域６７ａに向けて反射するように構成されていれば良い。
【０１４６】
また、上記実施形態では、対物レンズが無限系であるものとして説明したが、これに限らず、有限系であっても良い。この場合であっても、上記実施形態と同じ構成で信号光を効率良く抽出することができる。
【０１４７】
また、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０１４８】
また、上記実施形態では、光ディスクが２つの記録層を有する場合について説明したが、これに限らず、３つ以上の記録層を有していてもよい。この場合に、例えば対象記録層が２つの記録層に挟まれていると、戻り光束には、信号光の集光位置よりも手前で集光する迷光と、信号光の集光位置よりも遠方で集光する迷光とが含まれることとなる。この場合であっても、信号光を抽出することができる。また、上記実施形態では、光ディスクがＤＶＤ系の場合について説明したが、これに限らず、光ディスクがＣＤ系、及び波長が４０５ｎｍの光束に対応した次世代の情報記録媒体であっても良い。
【０１４９】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの半導体レーザを備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光束を発光する複数の半導体レーザを備えていても良い。この場合に、例えば波長が約４０５ｎｍの光束を発光する半導体レーザ、波長が約６６０ｎｍの光束を発光する半導体レーザ及び波長が約７８０ｎｍの光束を発光する半導体レーザの少なくとも１つを含んでいても良い。すなわち、光ディスク装置が互いに異なる規格に準拠した複数種類の光ディスクに対応する光ディスク装置であっても良い。この場合に、少なくともいずれかの光ディスクが複数の記録層を有する光ディスクであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
以上説明したように、本発明の抽出光学系によれば、信号光成分と迷光成分とが混在する光束から信号光成分を効率良く抽出するのに適している。本発明の光ピックアップ装置によれば、複数の記録層を有する光ディスクから所望の信号を精度良く取得するのに適している。また、本発明の光ディスク装置によれば、複数の記録層を有する光ディスクへのアクセスを精度良く安定して行うのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における光ディスクの構造を説明するための図である。
【図３】図１における光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ信号光及び迷光を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ図３における偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図６】図３における１／４波長板６２を説明するための図である。
【図７】図３における１／４波長板６３を説明するための図である。
【図８】図３における偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ図１における再生信号処理回路で取得されるフォーカスエラー信号及び和信号を説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ従来取得されていたフォーカスエラー信号及び和信号を説明するための図である。
【図１１】上位装置からアクセス要求を受信したときの光ディスク装置での処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図３における偏光光学系の変形例１を説明するための図である。
【図１３】図３における偏光光学系の変形例２を説明するための図である。
【図１４】図１３の偏光光学系におけるビーム径と光ディスクの中間層の厚さとの関係を説明するための図である。
【図１５】図３における偏光光学系の変形例３を説明するための図である。
【図１６】図３における偏光光学系の変形例４を説明するための図である。
【図１７】図３における偏光光学系の変形例５を説明するための図である。
【図１８】図３における偏光光学系の変形例６を説明するための図である。
【図１９】図１における光ピックアップ装置の変形例１を説明するための図である。
【図２０】図３における１／４波長板６３を１８０度回転して配置したときの偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図２１】図３における１／４波長板６２に代えて用いられる１／２波長板１７２を説明するための図である。
【図２２】図３における１／４波長板６３に代えて用いられる１／２波長板１７３を説明するための図である。
【図２３】図２１及び図２２の１／２波長板を用いた偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図２４】１／２波長板１７３を１８０度回転して配置したときの偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図２５】図３における１／４波長板６２に代えて用いられる旋光子１８２を説明するための図である。
【図２６】図３における１／４波長板６３に代えて用いられる旋光子１８３を説明するための図である。
【図２７】図２５及び図２６の旋光子を用いた偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図２８】旋光子１８３を１８０度回転して配置したときの偏光光学系の作用を説明するための図である。
【図２９】図１における光ピックアップ装置の変形例２を説明するための図である。
【図３０】図２９における１／２波長板６７を説明するための図である。
【図３１】図２９における偏光光学系の作用を説明するための図（その１）である。
【図３２】図２９における偏光光学系の作用を説明するための図（その２）である。
【図３３】図１における光ピックアップ装置の変形例３を説明するための図である。
【図３４】図３３における偏光光学系の作用を説明するための図（その１）である。
【図３５】図３３における偏光光学系の作用を説明するための図（その２）である。
【符号の説明】
【０１５２】
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、５２…カップリングレンズ（光学系の一部）、５４…偏光ビームスプリッタ（光学系の一部）、５５…１／４波長板（光学系の一部）、５８…集光レンズ（光学系の一部）、６０…対物レンズ、６１…レンズ（集光光学素子）、６２…１／４波長板（第１の変更光学素子）、６２ｄ…分割線、６３…１／４波長板（第２の変更光学素子）、６３ｄ…分割線、６４…偏光光学素子（抽出素子）、６５…ミラー（反射部材）、６６…偏光分岐光学素子（分岐光学素子）、６７…１／４波長板（変更光学素子）、７０…偏光光学系（抽出光学系）、１７２…１／２波長板（第１の変更光学素子）、１７２ｄ…分割線、１７３…１／２波長板（第２の変更光学素子）、１７３ｄ…分割線、１８２…旋光子（第１の変更光学素子）、１８２ｄ…分割線、１８３…旋光子（第２の変更光学素子）、１８３ｄ…分割線、ｆ0…信号光の集光位置（第１の集光位置）、ｆ+1…迷光の集光位置（第２の集光位置）、ｆ-1…迷光の集光位置（第３の集光位置）、Ｌ0…記録層（複数の記録層の一部）、Ｌ1…記録層（複数の記録層の一部）、ＬＤ…半導体レーザ（光源）、ＰＤ…受光器（光検出器）、ＴＢ…透明部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図６】
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【図７】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図３０】
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